专题09 人类对遗传物质的探索过程-备战2021年高考生物经典小题考前必刷

专题09 人类对遗传物质的探索过程 知识点一、　肺炎双球菌的转化实验 1.格里菲思的体内转化实验 2.艾弗里的体外转化实验 1.(科学思维)肺炎双球菌两个转化实验的比较 体内转化实验 体外转化实验 科学家 格里菲思 艾弗里及其同事 细菌培养场所 小鼠体内 培养基(体外) 实验原理 S型细菌可以使人患肺炎或使小鼠患败血症 对S型细菌中的物质进行提取、分离，分别单独观察各种物质的作用 实验原则 R型细菌与S型细菌的毒性进行对照 S型细菌各成分的作用进行对照 实验构思 用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化 将物质提纯分离后，直接、单独地观察某种物质在实验中所起的作用 结果观察 小鼠是否死亡 培养基中菌落类型 实验结论 S型细菌体内有转化因子 S型细菌的DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质 联系 ①所用的材料相同：都巧妙选用R型和S型两种肺炎双球菌 ②体内转化实验是体外转化实验的基础，仅说明S型细菌体内有“转化因子”；体外转化实验则是前者的延伸，进一步证明了“转化因子”是DNA ③实验设计都遵循对照原则和单一变量原则 2.(科学思维)S型细菌和R型细菌转化的实质 (1)加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复。 (2)转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。 (3)一般情况下，转化率很低，形成的S型细菌很少，转化后形成的S型细菌可以遗传下去，快速繁殖形成大量的S型细菌，说明S型细菌的DNA是遗传物质。 3.(科学探究)肺炎双球菌的体内、体外转化实验图解分析 注：图1图示的实线表示R型菌，虚线表示S型菌。 (1)据图1图示的ab段R型菌数量减少，其原因是什么？ 提示　小鼠体内形成对抗R型菌的抗体，致使R型菌数量减少。 (2)据图1图示的bc段R型菌数量增多，其原因是什么？ 提示　b之前，已有少量R型菌转化为S型菌，S型菌能降低小鼠的免疫力，造成R型菌大量繁殖。 (3)据图2分析在对R型细菌进行培养之前，必须首先进行的工作是什么？ 提示　分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质。 (4)依据上述实验，可做出怎样的假设？ 提示　DNA是遗传物质。 知识点二、　噬菌体侵染细菌实验 1.实验材料和方法 (1)实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌。 (2)噬菌体的结构 (3)实验方法：同位素示踪法，该实验中用35S、32P分别标记蛋白质和DNA。 2.实验过程 3.实验结论 在噬菌体中，保证亲代与子代之间具有连续性的物质是DNA，即DNA是遗传物质 1.(科学思维)噬菌体的复制式增殖过程的模型构建及相关解读 (1)模板：进入细菌体内的噬菌体DNA。 (2)合成噬菌体DNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。 2.(科学思维)噬菌体侵染细菌实验的“3次涉及”与“2个关键环节”的归纳 (1)三次涉及大肠杆菌 (2)两个关键环节——“保温”与“搅拌” ①侵染时间要合适——若保温时间过短或过长会使32P组的上清液中出现放射性。原因是部分噬菌体未侵染或子代噬菌体被释放出来。 ②“搅拌”要充分——如果搅拌不充分，35S组部分噬菌体与大肠杆菌没有分离，噬菌体与细菌共存于沉淀物中，这样造成沉淀物中出现放射性。 3.(科学探究)1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染细菌过程中的功能，搅拌离心后的实验数据如图所示，请分析： (1)图中被侵染的细菌的存活率基本保持在100%，本组数据的意义是什么？ 提示　作为对照组，以证明细菌未裂解。 (2)细胞外的32P含量有30%，原因是什么？ 提示　有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌。 知识点三、　烟草花叶病毒感染实验及遗传物质 1.烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验 (1)实验过程及现象 (2)实验结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。 2.DNA是主要遗传物质的理由 因为实验证明绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少部分生物的遗传物质是RNA。 1.(科学思维)不同生物的遗传物质及核酸类型与组成的归纳 生物类型 病毒 原核生物 真核生物 体内核酸种类 DNA或RNA DNA和RNA DNA和RNA 体内碱基种类 4种 5种 5种 体内核苷酸种类 4种 8种 8种 遗传物质 DNA或RNA DNA DNA 实例 噬菌体、烟草花叶病毒 乳酸菌、蓝藻 玉米、小麦、人 2.(科学探究)遗传物质探索的思路与方法总结 (1)探究思路 ①若探究哪种物质是遗传物质——设法将物质分开，单独看作用。 ②若探究未知病毒的遗传物质是DN